La cinétique chimique Niveau supérieur

T16 2014
Lacinétique
chimique
Niveausupérieur
Lesloisdevitesse
•
laloidevitesserelielavitessed’uneréactionauxconcentrationsdes
réactifsetuneconstantedeproportionalité(laconstantedevitesse)
•
l’effetdelaconcentrationd’unréactifestmieuxdéterminéenmesurant
lavitesseinitialed’uneréaction
•
lavitessedelaréactioninverse(produits
→
réactifs)estnégligeablecar
iln’yapasencoredeproduitsàfaireréagir
•
afindedéterminerl’effetdelaconcentrationd’unréactifsurlavitesse
delaréaction,lesconcentrationsdesautresréactifsdoiventêtrefixes

T16 2014
Lesloisdevitesse
•
Ex.;F
2
(g)+2ClO
2
(g)
→
2FClO
2
(g)
[F
2
](M)
[ClO
2
](M)
vitesseinitiale(M/s)
0,10
0,010
1,2x10
3
0,10
0,040
4,8x10
3
0,20
0,010
2,4x10
3
•
siongarde[F
2
]fixe,onobservequelavitesseinitialeaugmenteparun
facteurdequatresi[ClO
2
]augmenteparunfacteurdequatre
•
siongarde[ClO
2
]fixe,onobservequelavitesseinitialeaugmenteparun
facteurdeuxsi[F
2
]augmenteparunfacteurdedeux
•
kestlaconstantedevitessepourlaréaction
•
onpeutprendren’importelequeldenospointsde
donnéesempiriquespourtrouverlavaleurdek
•
prenantlepremieressai:

T16 2014
Lesloisdevitesse
•
engénéral,pourlaréaction
•
N.B.xn'estpasnécessairementégalàa
etyn'estpasnécessairementégalàb
•
lasommedesexposantsdanslaloidevitesse(danscet
exemple,x+y)estl’ordreglobaldelaréaction
•
danscetexemple,laréactionestd’ordrexenAetd’ordrey
enB
•
Exemple:OnamesurélavitessedelaréactionA+2B
→
Cà
25
o
C.D’aprèslesdonnéessuivantes,déterminezlaloidevitesseet
laconstantedevitessedecetteréaction.
Expérience
[A]initiale
[B]initiale
vitesseinitiale(mol/l•s)
1
0,100
0,100
5,50x10
6
2
0,200
0,100
2,20x10
5
3
0,400
0,100
8,80x10
5
4
0,100
0,300
1,65x10
5
5
0,100
0,600
3,30x10
5
[B]
x
=1
v
α [B]
[A]
x
=2
v
α [A]
2
v=k[A]
2
[B]
ordrederéactionpar
rapportauréactifA
ordrederéactionpar
rapportauréactifB
2
1
ordreglobaldelaréaction
3

T16 2014
Lesloisdevitesse
•
Solution:
•
Dansladeuxièmeettroisièmeexpérience,[B]initialeest
fixe,etonvoitquelavitessesequadruplesiondouble[A]:
•
Danslaquatrièmeetcinquièmeexpérience,[A]initialeest
fixe,etonvoitquelavitessesedoublesiondouble[B]:
•
Laloidevitesseestdonc:
•
N.B.onauraitpuutiliserd’autrespairesd’expériences
aussi.
•
Pourdéterminerlavaleurdek,onutiliselapremière
expérience:

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Unitésdelaconstantedevitesse
selonl'ordreglobaldelaréaction
ordre1:v=k[A]
ordre2:v=k[A]
2
ouk[A][B]
ordre3:v=k[A]
2
[B]ouk[A][B]
2
Représentationgraphiquederéactions
Ordre0
vitesse
temps